Linux学习记录--文件管理相关系统编程
来源:互联网 发布:股票统计软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 07:43
文件管理相关系统编程
重要文件标识
打开文件标识
O_RDONLY:只读方式打开
O_WRONLY:只写方式打开
O_RDWR:可读写方式打开
打开文件操作副标识
O_CREAT:若路径中文件不存在则创建,使用Open函数时需同时指定文件权限
O_EXCL:若与O_CREAT连用,检查文件是否已经存在,若不存在则建立文件存在则返回错误,这使创建和测试成为一个原子操作
O_APPEND:读写文件从文件尾部开始移动,所有写入数据都加入文件尾部
O_TRUNC:若文件存在并且可以写入,此标识会将源文件内容清空
O_NONBLOCK:如果打开或创建文件是管道文件,或一个块特殊文件,一个字符特殊文件,该表示代表后续操作非阻塞
文件权限标志
S_IRUSR:用户读权限
S_IWUSR:用户写权限
S_IXUSR:用户执行权限
S_IRWX:用户读写执行权限
S_IRGRP:用户组读权限
S_IWGRP:用户组写权限
S_IXGRP:用户组执行权限
S_IRWXG:用户组读写执行权限
S_IROTH:其他用户读权限
S_IWOTH:其他用户写权限
S_IXOTH:其他用户执行权限
S_IRWXO:其他用户读写执行权限
S_ISUID:SUID权限
S_ISGID:SGID权限
文件同步输入标识
O_SYNC:每次write都等到物理I/O完成才返回,包括文件属性更新I/O操作完成
O_DSYNC: 每次write都等到物理I/O完成才返回,不包括文件属性更新I/O操作完成
O_RSYNC:使每一个以文件描述符作为参数的read的参数等待,直到任何对文件同一部分进行的写操作都完成
重要函数
文件操作
open
用于打开或创建文件
Int open(文件路径,标识,权限标识)
文件路径:绝对路径与相对路径均可
标识:文件标识与操作副标识以及文件同步标识的结合结合
权限标识:是使用权限标识,也可用数字法标识
返回值:成功返回文件标识符.出错返回-1
creat
用于创建文件
int creat(文件路径, 权限标识)
返回值:成功返回文件标识符.出错返回-1
说明:以只写方式打开文件
close
用于关闭文件,当一个进程终止时,内核会自动关闭它打开的所有文件
int close(int fd)
返回值:成功返回0.出错返回-1
sleek
用于设置文件偏移量
off_tsleek(int fd,off_t offset,int whence)
若whence= SEEK_SET,设置当前偏移量为距离文件开始处offset字节
若whence= SEEK_CUR,设置当前偏移量为距离文件当前偏移处offset字节(offset可为正负)
若whence= SEEK_END,设置当前偏移量为文件长度加offset(offset可为正负)
返回值:成功返回新的文件偏移量,失败返回-1 (对于管道文件不能设置偏移文件,因此返回-1)
dup|dup2
复制一个现存的文件描述符
Int dup(intfd)
Int dup(intfd1,int fd2)
Fd1为复制的文件描述符源
Fd2为复制的文件描述符目的地
如果fd2文件为关闭应先关闭
返回值:成功返回新的文件描述符,失败返回-1
举例:
#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <sys/stat.h>#include <stdio.h>int main() {int f = open("output", O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR, 0644);if (f == -1) {perror("文件创建失败!");return 0;}int newf = dup(f);write(f, "往文件里写输入!\n", 25);write(newf, "使用新的文件描述符!\n", 31);int oldInput = dup(STDOUT_FILENO);puts("使用标准输出到控制台");dup2(f, STDOUT_FILENO);puts("使用标准输出到文件");dup2(oldInput, STDOUT_FILENO);puts("还原标准输出到控制台");return 0;}
控制台输出:
使用标准输出到控制台
还原标准输出到控制台
output文件内容:
往文件里写输入!
使用新的文件描述符!
使用标准输出到文件
fcnt1
改变已打开文件的文件性质
int fcntl (int fd, int cmd, ...);
主要功能:
1: 复制一个现有描述符:Cmd=F_DUPFD
2:获取/设置文件描述符标注cmd= F_GETFD或F_SETFD
3:获取/设置文件状态标注 cmd=F_GETFL或F_SETFL
4:获取/设置异步I/O所有权 cmd= F_GETOWN或F_SETOWN
5:获取/设置记录锁 cmd= F_GETLK或F_SETLK
Fcntl的文件状态标识
O_RDONLY
O_WRONLY
O_RDWR
O_APPENT
O_NONBLOCK
O_SYNC
O_DSYNC
O_FSYNC
说明:
1:由于 O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR 只能同时存在一个,因此需要用O_ACCMODE取得访问屏蔽位
2:F_SETFL只能设置O_APPENT,O_NONBLOCK,O_SYNC,O_DSYNC,O_FSYNC
举例:
#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(int argc, char *argv[]) {int fd = open("fcnt", O_RDWR | O_APPEND|O_SYNC );printf("文件描述符=%d\n", fd);int flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);switch (flag & O_ACCMODE) {case O_RDWR:printf("O_RDWR\n");break;case O_RDONLY:printf("O_RDONLY\n");break;case O_WRONLY:printf("O_WRONLY\n");break;default:printf("default\n");break;}if (flag & O_APPEND) {printf("O_APPEND\n");}#if defined (O_SYNC)if (flag & O_SYNC) {printf("O_SYNC\n");}#endifif (flag & O_NONBLOCK) {printf("O_NONBLOCK\n");} close(1);fcntl(fd,F_DUPFD,1);puts("通过标准输出写到文件\n");return 0;}
控制台输出
文件描述符=3
O_RDWR
O_APPEND
O_SYNC
sync|fsync|fdatasync
当数据写入文件时,内核通常先将数据复制到一个缓冲区中,如果该缓冲区尚未写满,则不将其排入输出队里,直到其写满或者内核需要使用这块缓冲区做其他使用,这种方式叫做延迟写
好处是,可以减少IO操作,但是带来的风险就是系统发生故障时,会造成数据的丢失
总结起来,数据写入文件分为以下3步:
1.写入缓冲区
2.缓冲区数据排入输出队里
3.将缓冲区数据写入磁盘
void sync (void)
将缓冲区排入输出队里后返回
int fsync (int __fd);
等待数据写入磁盘并且文件属性更新后返回
int fdatasync (int __fildes);
等待数据写入磁盘返回
access
测试实际用户是否有相应权限
int access (constchar *name, int mode)
mode:
R_OK:测试读权限
W_OK:测试写权限
X_OK:测试执行权限
F_OK:测试文件是否存在
文件链接
文件链接分为2种情况
1.硬链接:不会产生新的INODE,IBLOCK,只是在原有数据连接数上+1
不能跨文件系统使用
硬链接目录需要ROOT权限
2.软链接:产生的INODE,IBLOCK,新的IBLOCK记录链接的内容
可以跨文件系统使用
对于软链接来说,有些函数时直接作用链接文件本身,有些函数则跟随源文件链接到源文件
函数
不跟随符号链接
跟随符号链接
access
√
chdir
√
chmod
√
chown
√
√
creat
√
exec
√
lchown
√
link
√
lstat
√
open
√
opendir
√
pathconf
√
readlink
√
remove
√
rename
√
stat
√
truncate
√
unlink
√
link|unlink
创建文件的硬链接
int link (constchar *__from, constchar *__to)
删除一个文件
int unlink (constchar *__name)
说明:对于硬链接来说unlink只是删除文件链接符,文件实际数据的连接数-1,如果为文件实际数据0则在所有进程关闭对此文件连接时删除
举例
#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#define BUFFER_SIZE 409600int printfilestat(int fd, struct stat *buf) {int results = fstat(fd, buf);if (results == -1) {perror("文件属性获取失败");return -1;}printf("文件连接数是=%d\n", buf->st_nlink);return 0;}int main() {int fd = open("linkfile", O_RDWR, 0777);if (fd == -1) {perror("文件打开失败");return -1;}struct stat buf;printfilestat(fd, &buf);if (link("linkfile", "newlinkfile") == 0) {puts("链接文件创建成功");}printfilestat(fd, &buf);if (unlink("newlinkfile") == 0) {puts("newlinkfile文件删除成功");}printfilestat(fd, &buf);if (unlink("linkfile") == 0) {puts("linkfile文件删除成功");}printfilestat(fd, &buf);sleep(30);close(fd);puts("关闭文件!");sleep(-1);return 0;}
控制台输出
文件连接数是=1
链接文件创建成功
文件连接数是=2
newlinkfile文件删除成功
文件连接数是=1
linkfile文件删除成功
文件连接数是=0
è虽然文件连接数为0 但是文件数据没有被删除,需要等待所有进程都close该文件才会被从磁盘删除
tkf@tkf:~/workspace/FileOperator$ ll linkfile ;df ./
-rwxrwxr-x 1 tkf tkf 4096005月9 16:34linkfile*
文件系统1K-blocks已用可用已用% 挂载点
/dev/sda128768380 17972780931121266% /
执行程序
tkf@tkf:~/workspace/FileOperator$ df ./
文件系统1K-blocks已用可用已用% 挂载点
/dev/sda128768380 17972784931120866% /
linkfile, newlinkfile文件符号连接删除,因此可用资源变多了
sleep(30)
tkf@tkf:~/workspace/FileOperator$df ./
文件系统1K-blocks已用可用已用% 挂载点
/dev/sda128768380 17972344931164866% /
执行了close,因此在无进程来接到数据,所以文件数据被释放,可用资源再一次变多了
symlink|readlink
创建一个软链接
int symlink (constchar *__from, constchar *__to)
返回值:成功返回0,失败返回-1
打开软链接文件
ssize_t readlink (constchar *__restrict __path,
char *__restrict __buf, size_t __len)
返回值:成功返回0,失败返回-1
文件状态和属性
获取文件状态
Int fstat(文件标识符,struct stat *buf)
Int lstat(文件路径,struct stat *buf)
Int stat(文件路径,struct stat *buf)
文件路径:绝对路径与相对路径均可
文件标识符:文件创建或打开时返回的文件标示符
struct stat *buf:文件属性结构体
返回值:成功返回0,失败返回-1
说明:stat和lstat的区别:当文件是一个符号链接时,lstat返回的是该符号链接本身的信息;而stat返回的是该链接指向的文件的信息
stat 结构体成员意义
struct stat {
dev_t st_dev; 文件所在设备的ID
ino_t st_ino; 与该文件关联的inode
mode_t st_mode;
nlink_t st_nlink; /* 链向此文件的连接数(硬连接)*/
uid_t st_uid; 文件属主的UID号
gid_t st_gid; 文件属主的GID号
dev_t st_rdev; 设备号,针对设备文件
off_t st_size; 文件大小
blksize_t st_blksize; 系统块的大小(IO缓冲区适合大小)
blkcnt_t st_blocks; 文件所占块数
time_t st_atime;
time_t st_mtime;
time_t st_ctime;
}
st_mode 标志
文件类型标志:
S_IFBLK:文件是一个特殊的块设备
S_IFDIR:文件是一个目录
S_IFCHR:文件是一个特殊的字符设备
S_IFIFO:文件是一个FIFO设备
S_IFREG:文件是一个普通文件(REG即使regular啦)
S_IFLNK:文件是一个符号链接
其他模式标志:
S_ISUID: 文件设置了SUID位
S_ISGID:文件设置了SGID位
S_ISVTX:文件设置了SBIT位
用于解释st_mode标志的掩码:
S_IFMT:文件类型
S_IRWXU:属主的读/写/执行权限,可以分成S_IXUSR,S_IRUSR, S_IWUSR
S_IRWXG:属组的读/写/执行权限,可以分成S_IXGRP,S_IRGRP, S_IWGRP
S_IRWXO:其他用户的读/写/执行权限,可以分为S_IXOTH,S_IROTH, S_IWOTH
确定文件类型
S_ISBLK:测试是否是特殊的块设备文件
S_ISCHR:测试是否是特殊的字符设备文件
S_ISDIR:测试是否是目录(我估计find .-type d的源代码实现中就用到了这个宏)
S_ISFIFO:测试是否是FIFO设备
S_ISREG:测试是否是普通文件
S_ISLNK:测试是否是符号链接
S_ISSOCK:测试是否是socket
文件权限
umask
设置文件权限屏蔽字
mode_t umask (mode_t __mask)
chmod|lchmod|fchmod
设置文件权限
int chmod (constchar * file, __mode_tmode)
int lchmod (constchar * file, __mode_tmode)
int fchmod (int fd, mode_tmode)
chown|fchown|lchown
设置文件所属用户及用户组
int chown (constchar *__file, __uid_t __owner, __gid_t__group)
int fchown (int __fd, __uid_t __owner, __gid_t __group) _
int lchown (constchar *__file, __uid_t __owner, __gid_t __group)
目录操作
创建目录
Int mkdir(路径,权限)
路径:绝对路径相对路径均可
权限:以数字形式表示的权限
返回值:成功返回0,失败返回-1
进入|获取工作目录
进入工作目录
Int chdir(路径)
路径:绝对路径相对路径均可
返回值:成功返回0,失败返回-1
Int fchdir(intfiledes)
返回值:成功返回0,失败返回-1
获取工作目录
char *getcwd (char *__buf, size_t __size)
返回值:当前工作目录
子目录流操作
打开目录,获得子目录流指针
DIR*opendir(char *name)
读取子目录
structdirent* readdir((DIR *dirp)
返回子目录流里的当前位置
longint telldir(DIR* drip)
设置子目录流的当前数据项指针
voidseekdir(DIR* drip,long int loc)
关闭子目录流
DIR*opendir(DIR* drip)
删除目录或文件
删除目录:int rmdir(路径)
删除文件:int unlink(路径)
返回值:成功返回1,失败返回-1
综合例子
#include<fcntl.h>#include<sys/stat.h>#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<string.h>#include<dirent.h>#include<stdlib.h>typedefenum {false = 0, true = 1} bool;voidprintFileInfo(struct stat* buf) {bool userall = false;printf("文件权限是:%o. 详细信息如下:\n", (buf->st_mode& 0x0fff));if (buf->st_mode& S_IRWXU) {userall = true;printf("所有者拥有读写执行权限\n");}if (buf->st_mode& S_IRWXG) {printf("用户组拥有读写执行权限\n");}if (buf->st_mode& S_IRWXO) {printf("其他人拥有读写执行权限\n");}if (userall) {if (buf->st_mode& S_IRUSR) {printf("所有者拥有读权限\n");}if (buf->st_mode& S_IWUSR) {printf("所有者拥有写权限\n");}}if (buf->st_mode& S_IFREG) {printf("文件是一个普通文件\n");}if (buf->st_mode& S_ISUID) {printf("文件设置了SUID权限\n");}if (buf->st_mode& S_ISGID) {printf("文件设置了GUID权限\n");}printf("UID=%d\n", buf->st_uid);printf("GID=%d\n", buf->st_gid);printf("占用block=%ld\n", buf->st_blocks);printf("block大小=%ld\n", buf->st_blksize);printf("最后访问时间=%ld\n", buf->st_atim.tv_sec);printf("最后状态更新时间=%ld\n", buf->st_ctim.tv_sec);printf("最后修改时间=%ld\n", buf->st_mtim.tv_sec);}intOpenFile(constchar *fpath) {unlink(fpath);int f = open(fpath, O_RDWR);if (f == -1) {f = creat(fpath, S_IWUSR | S_IRUSR);if (f != -1) {printf("创建一个文件\n");} else {printf("无法创建文件\n");return -1;}} else {printf("文件打开成功\n");}return f;}voidscan_dir(constchar* dir, int depth) {DIR *dp;struct dirent* entry;if ((dp = opendir(dir)) == NULL) {printf("无法打开目录:%s\n", dir);return;}struct stat statbuf;chdir(dir);while ((entry = readdir(dp)) != NULL) {constchar* name = entry->d_name;lstat(name, &statbuf);if (S_IFDIR & statbuf.st_mode) {if (strcmp(".", entry->d_name) == 0|| strcmp("..", entry->d_name) == 0) {continue;}printf("%*s%s:%o\n", depth, "", entry->d_name,(statbuf.st_mode& 0x0fff));scan_dir(entry->d_name, depth + 4);} else {printf("%*s%s:%o\n", depth, "", entry->d_name,(statbuf.st_mode& 0x0fff));}}chdir("..");closedir(dp);}intmain() {constchar *fpath = "test";int f = OpenFile(fpath);struct stat *buf = malloc(sizeof(struct stat));fstat(f, buf);printf("===================================================\n");printFileInfo(buf);printf("===================================================\n");close(f);sleep(1);chmod("test", 7777);printf("更改文件权限为7777\n");stat("test", buf);printf("===================================================\n");printFileInfo(buf);printf("===================================================\n");free(buf);printf("==================扫描文件夹============================\n");scan_dir("/home", 0);umask(0011);mkdir("/tmp/mydir", 0777);creat("/tmp/mydir/myfile", 0777);printf("==================扫描文件夹==========================\n");scan_dir("/tmp/mydir", 0);chdir("/tmp");unlink("mydir/myfile");rmdir("mydir");return 0;}
执行结果
创建一个文件
===================================================
文件权限是:600. 详细信息如下:
所有者拥有读写执行权限
所有者拥有读权限
所有者拥有写权限
文件是一个普通文件
UID=0
GID=0
占用block=8
block大小=4096
最后访问时间=1397539372
最后状态更新时间=1397539372
最后修改时间=1397539372
===================================================
更改文件权限为7777
===================================================
文件权限是:7141. 详细信息如下:
所有者拥有读写执行权限
用户组拥有读写执行权限
其他人拥有读写执行权限
文件是一个普通文件
文件设置了SUID权限
文件设置了GUID权限
UID=0
GID=0
占用block=8
block大小=4096
最后访问时间=1397539372
最后状态更新时间=1397539373
最后修改时间=1397539372
===================================================
==================扫描文件夹============================
.bashrc:644
.bash_logout:644
.mozilla:755
extensions:755
plugins:755
.nautilus:755
metafiles:700
目录创建成功
文件创建成功
==================扫描文件夹==========================
myfile:766
文件删除成功
目录删除成功
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- linux 文件管理系统
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- Linux文件管理相关命令
- Linux文件管理相关命令
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